傳木鐸金聲，展京師風范，講述北師大人自己的故事,。
2017年12月20日,，頂級國際腦科學學術(shù)期刊《神經(jīng)元》（Neuron）發(fā)表了實驗室章曉輝教授課題組關(guān)于腦電波生成機制的最新發(fā)現(xiàn),，這是實驗室繼2017年4月在《自然-神經(jīng)科學》（Nature Neuroscience）上發(fā)表關(guān)聯(lián)學習的大腦環(huán)路基礎(chǔ)的發(fā)現(xiàn)后，又一具有國際重大影響力的科研發(fā)現(xiàn)。
一、走進不起眼的小平房
在師大科技樓的東邊有一排很不起眼的小平房,，從外面看上去這排小平房著實普通，這里就是北京師范大學認知神經(jīng)科學和學習國家重點實驗室,。走進里面一看,，一方面，不僅內(nèi)在的布局十分精致,、環(huán)境十分舒適,，洋溢著一種大家庭的和諧與溫馨。另一方面,，各類實驗室的儀器擺放也是錯落有致,、整齊有序,，彰顯著實驗室一貫的嚴謹認真,。在這里，你不會為時光滴答滴答地流逝而焦慮,，你不會為任何外在的瑣事所干擾,，你也不會為信息時代鋪天蓋地的消息而掩埋。走進了實驗室就意味著摒棄一切雜念全身心地投入,，這里注定是為那些以科研為志業(yè)的人準備的,。
駐足在實驗室的學術(shù)墻前一眼望去，心中的敬意油然而生,。只有真正在這里感受一番,，你才能明白，在頂級國際期刊發(fā)文的背后是這個團隊長期不懈的堅持與努力,，每一個重要發(fā)現(xiàn)的取得都是這個團隊集體智慧的結(jié)晶,。章曉輝解釋，“我們發(fā)論文主要是以質(zhì)量取勝,，我實驗室的目標是每年在我們專業(yè)領(lǐng)域國際排名前幾位的期刊上發(fā)一至兩篇論文,。在科研中，注重質(zhì)量永遠是第一位的,，而你要做有質(zhì)量的東西就意味著你必須要投入更多的精力,，這是一個漫長的學習過程，來不得半點浮躁,。只有做有質(zhì)量的東西才能真正使自己有所提升,，才能產(chǎn)生學術(shù)影響力,。”
當我們與他談及課題組于2017年12月在《神經(jīng)元》（Neuron）上發(fā)文一事,，他謙和地說到,，“能有這樣的成果靠的是我們課題組全體成員的辛勤努力，發(fā)文本身不值得慶賀,，重要的在于我們自己多年探索的成果取得了國際學界的高度認可,，這對我們課題組全體成員來說是一個莫大的鼓舞?！笔聦嵣?，從2007年開始，章曉輝就一直向《神經(jīng)元》（Neuron）投稿,，基本每年都要投一篇,，但都沒成功。如今他的投稿郵箱依然清晰地記錄著每一次的投稿信息,，有的是被立即拒絕掉了,，有的是經(jīng)過審稿之后被拒絕的?！暗@并不妨礙我繼續(xù)往前走,，每年都會努力嘗試，總共投了有九稿之多,，今年總算有個好結(jié)果,，這是一個需要不斷積累的過程，過程做好了,，結(jié)果自然也不會差,。”
二,、不積跬步,，何以至千里
不積跬步，何以至千里,？要做出有國際影響力的重大發(fā)現(xiàn),，最重要的是要善于在日常的科研中不斷積累新的想法，再由這些不成熟的想法漸漸發(fā)展形成開拓的系統(tǒng)的觀點,，沒有這一步也就沒有科研的創(chuàng)新,。“我在2003年回國以后就一直在從事神經(jīng)環(huán)路功能和可塑性的研究,，很多研究的想法都是在這個過程中逐漸積累和凝練出來的,，2013年來到重點實驗室以后，憑借實驗室提供的優(yōu)勢平臺和科研資源，我的很多想法就能夠付諸實踐了,。你要知道像我們這樣擁有這樣規(guī)模先進硬件設(shè)備的神經(jīng)電生理實驗室在國際上并不多,。”
同時,，要做出有國際影響力的重大發(fā)現(xiàn),，還離不開技術(shù)方面的日積月累。實驗室一直緊盯于學習記憶背后的相關(guān)神經(jīng)機制研究,。2017年4月,，章曉輝課題組在《自然-神經(jīng)科學》（Nature Neuroscience）上面發(fā)文揭示了大腦重要腦區(qū)（海馬）如何參與學習過程。而12月的這一篇是關(guān)注神經(jīng)腦區(qū)以及其中的神經(jīng)元是如何展開工作的,，“盡管我們實驗室目前的研究能力還達不到對整個大腦的神經(jīng)元進行系統(tǒng)研究,，但我們可以研究其中某一部分神經(jīng)元的工作機理，比如我們現(xiàn)在研究視覺感知或?qū)W習相關(guān)的神經(jīng)元信息編碼和存儲的工作機制,，可推進了解人腦學習記憶的工作機理等,。”
據(jù)章曉輝介紹,，國內(nèi)對這些特定神經(jīng)元的追蹤研究實際上已經(jīng)有十幾年的時間了,。以前研究人員都是把動物大腦取出來，切成很薄的組織片進行靜態(tài)研究,，這種研究方法雖然能夠清楚地觀察到腦細胞,，但由于取出的細胞是一個離體的系統(tǒng)，研究人員看不到神經(jīng)元在大腦整體系統(tǒng)中的動態(tài)活動過程,?！岸F(xiàn)在實驗室團隊可以通過在一些完整的,、清醒的動物大腦上面做研究,，進而更生動地探測腦細胞及其形成的神經(jīng)環(huán)路的工作原理。具體而言,，就是在確保實驗動物大腦清醒的狀態(tài)下,，給予實驗動物一定的外界感覺刺激，使其產(chǎn)生一定的大腦活動,，然后采用國際最先進光遺傳操控技術(shù)和高密度多道電極記錄技術(shù)分別操控,、記錄和甄別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中不同類型神經(jīng)元的放電活動?！碑斎活愃七@樣的技術(shù)積累還有很多,，再比如，為了確保實驗的精準,，章曉輝在師大建立了第一個符合國際標準的轉(zhuǎn)基因動物基地,，里面培育有他和其它實驗室的近30多種轉(zhuǎn)基因小鼠，用于實驗的小鼠就是由基地精心培育出來的,?！罢强恐@樣一些技術(shù)上的積累和保障,，所以我們就可以去做一些非常有挑戰(zhàn)性的研究，進而有所發(fā)現(xiàn),?！?/span>
三、沒有問題導(dǎo)向,，就沒有創(chuàng)造性研究
雖然新的想法和技術(shù)的累積都是構(gòu)成基礎(chǔ)科研取得突破性進展的關(guān)鍵因素,，但這僅是就研究過程本身而言的。如果就研究創(chuàng)新的角度而言,，新的想法往往對基礎(chǔ)研究的開展起決定性作用,。因為沒有新的想法，技術(shù)攻關(guān)也就失去了方向,。
因此,，實驗室自創(chuàng)立以來就將創(chuàng)造性研究作為自己的科研定位，在多年的研究實踐中,，章曉輝和他的團隊已經(jīng)形成了自己特有的創(chuàng)造性研究路徑,。
在實驗室，小到一根一根的微電極,，大到3D打印機甚至一些復(fù)雜的精密記錄系統(tǒng),，都是實驗室團隊自主設(shè)計或搭建出來的。在章曉輝看來,，要作出有創(chuàng)造性的研究成果,，最根本的就是要面向?qū)嶒炐枰猿謫栴}導(dǎo)向,。比如,，目前章曉輝課題組正在做腦網(wǎng)絡(luò)電活動的驅(qū)動機制研究，這是在國際上長期困擾科學家的一個難題,，“雖然在技術(shù)和知識積累上還沒有達到一個成熟度的時候,，這個問題難以有比較重大的突破。但只要有了這樣的問題導(dǎo)向,，技術(shù)和知識積累總會越積越多,，研究的廣度總會在一點一滴地量變中接近質(zhì)變的飛躍，研究的深度也總會在對現(xiàn)象的全方面觀察中達到對規(guī)律本質(zhì)的認識,?！?/span>
在具體科研實踐中，很多研究工作者雖然也都自覺在科研中堅持問題導(dǎo)向,，但問題在于堅持什么樣的問題導(dǎo)向,？這一問題實際上包含有兩部分內(nèi)容，第一，究竟什么問題才是值得科研人員高度重視并堅持不懈研究下去的,？第二,，科研人員怎么才能在日常的科研工作中發(fā)現(xiàn)有價值的問題？在章曉輝看來,，“要作出有創(chuàng)造性的研究成果,，前提是必須要關(guān)注專業(yè)領(lǐng)域那些一直存在的基礎(chǔ)性問題?！绷硗?，發(fā)現(xiàn)這些基礎(chǔ)性問題其實并不困難，一方面,，“我經(jīng)常會建議我的學生,，一開始盡量不要去讀大量文獻，往往會埋在里邊理不出頭緒,，而更應(yīng)該去讀教科書,，教科書上會告訴你領(lǐng)域中長期存在的基礎(chǔ)性問題?！绷硪环矫?，章曉輝也喜歡鼓勵學生進行獨立地批判反思，引導(dǎo)學生從一些眾人皆知的知識和定律入手,，進而發(fā)現(xiàn)值得研究的問題,。“對于那些眾人皆知的定律,、知識你能不能用一些新的發(fā)現(xiàn)來補充它抑或挑戰(zhàn)它,，如果你采用新技術(shù)方法做出的發(fā)現(xiàn)完全或部分地推翻了它，那你就會在這個領(lǐng)域知識上寫下重要的一筆,?！?/span>
四、營造踏實進取的實驗室文化,，激發(fā)學生的主體創(chuàng)造力
在章曉輝看來,，他和課題組之所以能保持研究的靈感和動力,，很大程度上得益于實驗室多年積淀形成的以“勤奮踏實,、創(chuàng)新進取”為核心要義的文化精神。
首先,，保持科研的熱情和興趣是從事研究的最基本前提,。科學研究在本質(zhì)上是探索未知的過程,，但這種探索決不是輕易就能實現(xiàn),，期間不能不經(jīng)歷許多挫折失敗，如果沒有極高的熱情和興趣，學生很容易半途而廢,。所以,，必須注重培養(yǎng)學生的科研興趣，使學生的科研興趣真正建立在內(nèi)在驅(qū)動力的自發(fā)性基礎(chǔ)之上,。
其次,，鼓勵學生一定要瞄準領(lǐng)域內(nèi)最前沿的基礎(chǔ)問題?！拔覀兊膶W生基本是以碩士研究生招收進來,，在神經(jīng)科學研究方面從一張白紙開始訓練。目前我們實驗室的做法是,，鼓勵學生一定要鉆研最前沿的基礎(chǔ)問題,，沉下心去下一番心無旁騖的苦功夫。由于兩年到三年的碩士培養(yǎng)往往達不到這樣的目標,，所以我們一般會鼓勵說服碩士生繼續(xù)在實驗室讀博,。”為了讓學生領(lǐng)略最前沿的科研動態(tài),，章曉輝從2014年開始,，在國家重點實驗室支持下創(chuàng)立“京師學堂”腦科學前沿系列講座，定期邀請國內(nèi),、外知名學者來實驗室進行學術(shù)講座,，現(xiàn)已舉辦了50個高水平學術(shù)講座，他希望通過這樣的講座不僅能讓學生開拓學術(shù)視野,，而且能讓他們真正明白什么是高質(zhì)量的科研成果,，從而最大限度地激發(fā)學生內(nèi)在的科研興趣。
最后,，鼓勵學生把目標放得高遠一些,，下苦功夫作出高質(zhì)量的論文，爭取在國際頂尖的期刊雜志上發(fā)表,?！拔覀兿Ｍ麑W生在研究的積累中作出有顯示度的工作，所謂‘有顯示度的工作’,，對學生而言,，就是你要能在這個領(lǐng)域內(nèi)排名前幾位的期刊雜志獨立地發(fā)表自己的研究成果?！?/span>
五,、做有顯示度的科研，努力在教科書上留下一筆
在交談中,，我們發(fā)現(xiàn)章曉輝總是談及要做“有顯示度的科研”,，顯然,，做“有顯示度的科研”是他對自己科研工作自覺的內(nèi)在的本質(zhì)規(guī)定。但這種“有顯示度的科研”究竟指向什么,？有什么具體內(nèi)涵,？
首先，“有顯示度的科研”意味著一種“科研根據(jù)地”意識,，就是說要劃定好自己的研究領(lǐng)域和范圍,。什么都研究，必然是什么都研究不深,、不精,，自然也就談不上做“有顯示度的科研”。上世紀九十年代,，章曉輝在中科院生理研究所攻讀碩士學位,，那里是中國神經(jīng)電生理研究的發(fā)源地，從那時起,，他就一直從事神經(jīng)電生理的研究,，因為它是揭示大腦工作原理的最終技術(shù)手段之一。直到今天,，二十多年過去了,，不管具體的研究問題怎樣變換，但中心都是圍繞神經(jīng)電生理而展開的,。
其次,，章曉輝始終重視對基礎(chǔ)問題的研究，注重發(fā)現(xiàn)在一些看似沒有疑惑的原理問題上找到可疑之處,。比如,，就人體神經(jīng)疾病的研究來說，章曉輝一貫主張與其片面地研究神經(jīng)疾病本身的病理,，倒不如先去了解大腦自身的一些機理,。“我們實驗室曾經(jīng)做過一些疾病模型的研究,，但做完以后才發(fā)現(xiàn),，我所能做的只能是一些簡單的描述性的東西，真正要去研究其內(nèi)在機制還需要有很深入得研究才行,。所以,，后來我們實驗室就果斷調(diào)整方向，沿著基本問題去展開,，提出一些原理性的問題,，比如單個神經(jīng)細胞是怎么進行神經(jīng)計算的？神經(jīng)細胞怎么連在一起,？……等等,。”
再次,，“有顯示度的科研”在一定程度上也意味著將基礎(chǔ)科研的成果能應(yīng)用于社會生產(chǎn)生活,，轉(zhuǎn)化為一定的社會效益?！翱茖W技術(shù)是第一生產(chǎn)力,，科研成果不應(yīng)局限停留于少數(shù)科學家或科研工作者的學術(shù)交流探討中，而應(yīng)該積極向社會生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化,。比如,，通過揭示大腦神經(jīng)元的一些工作機理，在很大程度上能推動對智能計算和人體部分疾病的研究,，進而對社會發(fā)展產(chǎn)生積極有益的影響,。”
最后,，對于章曉輝自己而言,，最重要的就是希望通過自己認真扎實地研究，在專業(yè)領(lǐng)域的知識積累上面作出自己力所能及的貢獻,。用他自己的話說,，“我希望有朝一日，我和我的課題組能在權(quán)威的教科書上留下屬于我們的一筆,。對一個科研工作者而言,，任何外在的名利都不過是轉(zhuǎn)瞬即逝的東西，但在知識積累上留下一筆卻是實實在在的,。個體的生命有限,，但歷史經(jīng)驗知識的積累卻始終在延續(xù)。一個科研工作者只要能通過自己正直,、誠實,、辛勤的科研勞動為自己專業(yè)領(lǐng)域知識的積累留下一筆，這就是最大的欣慰了,?！?/span>
基礎(chǔ)科研的創(chuàng)新突破離不開一代又一代科研工作者的接力奮斗，在這種接力奮斗中,，科研經(jīng)驗得以不斷累積,，科研認識得以漸漸深化，科研智慧得以成倍增加,。當前,，我們已進入了決勝全面建成小康社會的關(guān)鍵時期，不久就要開啟全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強國的壯麗征程,，真正迎來實現(xiàn)民族復(fù)興的光明前景,。面向新時代中國特色社會主義事業(yè)的長遠發(fā)展,，我們比以往任何時候都更加需要基礎(chǔ)科研取得原創(chuàng)性、突破性,、關(guān)鍵性的成果,。只有以世界一流的眼光和標準在基礎(chǔ)科研中不斷耕耘，以創(chuàng)新性的思維對原有成果進行批判性反思,，才能真正推動我國基礎(chǔ)科研在新時代迎來新的長足進步,。衷心祝愿北京師范大學認知神經(jīng)科學與學習國家重點實驗室在基礎(chǔ)研究方面作出更多貢獻，也祝愿章曉輝和他的課題組作出更多“有顯示度”的高質(zhì)量科研成果,。
章曉輝,，認知神經(jīng)科學與學習國家重點實驗室教授。1994年畢業(yè)于原杭州大學生物系,，1999年獲中國科學院上海生理所神經(jīng)生物學博士學位,。1999-2002年在美國UC San Diego 和UC Berkeley從事神經(jīng)可塑性方面博士后研究，期間獲International Human Frontier Science Program（HFSP）long-term fellowship資助,。2003年獲中科院“引進國外杰出人才（百人計劃）”資助,，任中科院神經(jīng)科學所神經(jīng)可塑性組聯(lián)合組長；2004-2006年獲HFSP Career Development Award,；2007-2013任中科院神經(jīng)科學所神經(jīng)元信息處理與可塑性組組長,，研究員，博士生導(dǎo)師,；2010年獲中國科學院優(yōu)秀研究生指導(dǎo)教師獎與賽洛菲?安萬特優(yōu)秀青年科學家獎,。2013年9月，加入北京師范大學認知神經(jīng)科學和學習國家重點實驗室,。2017年獲中國神經(jīng)科學學會“張香桐神經(jīng)科學青年科學家”至高榮譽（該獎項每兩年評選1-2位）,。